[发明专利]一种表面负载酪蛋白的聚苯乙烯微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种表面负载酪蛋白的功能性高分子微球的制备方法。

背景技术

聚合物微球自面世以来一直强烈吸引着众多研究者的目光，目前已被广泛地应用在很多科研与工业制造领域，特别是在生命科学与医药制造方面聚合物微球扮演着越来越重要的角色。近年来，在聚合物微球的表面引入功能性基团（如亲水性的羟基、羧基与醛基等）以改变表面性质或引进一些新的功能，引起了研究者广泛的关注。

目前聚合物微球实现功能化主要采用共聚的技术路线，即将含有所需官能团的不同聚合单体进行共聚，可以通过选择合适的单体、设计合适的单体配比、控制聚合反应条件等对合成的微球功能进行适当的裁剪；而对于事先合成或商业购买的聚合物微球可以通过表面化学改性来实现表面功能化。但这些方法都有共同的缺点，其一是聚合反应体系复杂、反应时间长、产量低，二是常用的微球表面化学改性方法中大都使用了有毒、危险化学试剂，且反应条件苛刻，不易操作。

通过物理吸附作用也可以将功能化基团引入聚合物微球的表面。Coombes AGA等利用乳液/溶剂挥发的方法制备了聚（乳酸-乙交酯）（poly(lactice-co-glycolide)，PLG）微球，将 PEO-PPO大分子吸附在PLG微球的表面；Mark E. Keegen等人利用相同的方法制备了聚（乳酸-羟基乙酸）（poly(lactice-co-glycolic acid，PLGA)微球，使用乙烯醇与马来酸的交替共聚物（poly(ethylene alt-maleic acid，PEMA)吸附在微球表面，获得了高密度的羧基基团。由于分子间的范德华引力相对较弱，仅依靠物理吸附不太可靠，对微球的表面吸附量控制有一定的限制，主要表现在吸附量非常有限，而且在储运、使用过程中会发生脱附，给微球的使用带来很多麻烦。

因此，探讨一种新型的制备表面功能化高分子微球的方法是待解决的关键问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种表面负载酪蛋白的聚苯乙烯微球的制备方法，使高分子微球表面负载功能性基团并实现负载量的可控调节。

技术方案：一种表面负载酪蛋白的聚苯乙烯微球的制备方法，包括如下步骤：

（1）在弱碱性条件下溶解酪蛋白水溶液，配制水溶液并调节其pH值；

（2）在苯乙烯单体中加入少量共聚单体二乙烯基苯，然后加入适量聚合引发剂并溶解；

（3）将适量的事先配制好的上述两种组分加入聚合装置，在一定的搅拌速度下混合、乳化均匀；

（4）给上述乳液升温至反应温度进行聚合反应，过滤、洗涤、干燥后得到微球产品。

作为优化：所述酪蛋白水溶液的质量百分比的浓度为1%~3%，pH值为7.2~8.5。

作为优化：所述的二乙烯基苯与苯乙烯的质量比为0.04~0.1。

作为优化：所述聚合引发剂为油溶性引发剂。

作为优化：所述油溶性引发剂为过氧化苯甲酰。

作为优化：所述聚合反应为悬浮聚合，酪蛋白大分子本身具有优良的双亲性，因此除酪蛋白分子外聚合体系内不加任何其它表面活性剂及悬浮剂，酪蛋白大分子在反应结束时固载在微球的表面。

作为优化：所述过氧化苯甲酰的加入量为0.8-1.6g/100g的苯乙烯。

作为优化：所述聚合反应温度为70-76℃。

有益效果：本发明通过改变酪蛋白浓度来调节聚合反应前单体液滴表面吸附的蛋白分子量，通过改变引发剂加入量与聚合反应温度来调节聚合反应速率和微球的成型速率，从而实现表面蛋白负载量的控制。

与现有技术相比较，本发明的有益之处在于：本发明采用简单的悬浮聚合方法，只使用酪蛋白作为乳化剂，不使用其它合成表面活性剂与无机、有机悬浮剂，通过聚合反应酪蛋白大分子牢固镶嵌在微球表面而非物理吸附于其表面；

酪蛋白大分子上含有丰富的羟基、羧基、氨基等活泼的基团，使微球表面功能化；

利用本发明的方法可以制得表面酪蛋白分子负载量可控的功能性微球。

附图说明

图1为本发明实施例技术方案制备的表面负载酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面C元素分析（XPS）图谱；

图2为本发明实施例技术方案制备的表面负载酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面O元素分析（XPS）图谱；

图3为本发明实施例技术方案制备的表面负载酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面N元素分析（XPS）图谱。

具体实施方式